DE3347517C1 - Device for controlling the quantity of fuel to be fed by injection pumps to the cylinders of a supercharged internal combustion engine - Google Patents

Device for controlling the quantity of fuel to be fed by injection pumps to the cylinders of a supercharged internal combustion engine

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DE3347517C1
DE3347517C1 DE3347517A DE3347517A DE3347517C1 DE 3347517 C1 DE3347517 C1 DE 3347517C1 DE 3347517 A DE3347517 A DE 3347517A DE 3347517 A DE3347517 A DE 3347517A DE 3347517 C1 DE3347517 C1 DE 3347517C1
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Jordan Dipl.-Ing. 8900 Augsburg Gentscheff
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Abstract

As part of a device for controlling the quantity of fuel to be fed by injection pumps to the cylinders of a supercharged internal combustion engine, especially one installed in a ship, a governor is provided, which processes the pneumatic reference values and acts on a charging linkage, to which the control rods of the injection pumps are connected for rotation of the pump pistons provided with bevelled control edges. The governor functions on the basis of an engine speed reference value fed into it and a charging-reference-value control variable. The latter is produced in a charging-reference-value transducer, which comprises means for a charging-reference-value default, as a function of the charge air pressure, and a charging-reference-value limit device. The latter serves to limit the charge to a level lower than the maximum charge in those instances in which operation of the engine with a higher charge would be harmful due to exceeding of or failure to attain admissible engine operating values. In addition, a starting pressure simulator is provided which from starting of the engine up to idling speed delivers compressed air to the governor at a pressure for a corresponding charge default simulating the presence of a certain charge air pressure, with the aim of preventing the governor from being able to operate the charging linkage from starting of the engine up to the position corresponding to the maximum charge.

Description

a) eine Einrichtung aufweist, mit der der von einem Ladeluftdruckaufnehmer (27) fortlaufend ermittelte Ladeluftdruck in ein dem Füllungs-Sollwert entsprechendes Signal umsetzbar ist, und der fernera) has a device with which the of a charge air pressure sensor (27) continuously the determined charge air pressure can be converted into a signal corresponding to the charge target value, and the further

b) eine Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung (28; 29, 30) umfaßt, mit der die einspritzpumpenseitig mögliche Füllung stufenlos zwischen Null- und Maximalfüllung variierbar ist, durch eine Druckwandlereinrichtung (29), die auf der Basis von sich ändernden, fortlaufend erfaßten Maschinenbetriebswerten manuell oder motorisch durch eine Stelleinrichtung (30) verstellbar ist und dieser Einstellung entsprechend ausgangs Druckluft mit einem dem erforderlichen bzw. zulässigen Füllgrenzwert entsprechenden Druck bereitstellen kann, und der außerdemb) a filling setpoint limiting device (28; 29, 30) with which the injection pump side possible filling is continuously variable between zero and maximum filling a pressure transducer means (29) continuously sensed on the basis of changing Machine operating values can be adjusted manually or by a motor using an adjusting device (30) is and this setting according to the output compressed air with a required or allowable filling limit value can provide corresponding pressure, and also

c) einen Druckübersetzer (35) aufweist, der von zwei Signalen, nämlich einem dem Ladeluftdruck entsprechenden Signal und einem dem Füllungsgrenzwert entsprechenden Signal jeweils nur dasjenige mit dem niedrigeren Wert weiterverarbeitet und ausgangs Druckluft mit einem dementsprechenden Druck bereitstellt, der dem zweiten Eingang (18) des Reglers (8) als Füllungssollwert-Führungsgröße zugeführt wird.c) has a pressure intensifier (35), which of two signals, namely one of the charge air pressure corresponding signal and a signal corresponding to the filling limit value, respectively only the one with the lower value is processed and the compressed air output is included provides a corresponding pressure that the second input (18) of the regulator (8) as Filling setpoint reference variable is supplied.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Startdruck-Simulator (20), die Druckwandlereinrichtung (29) der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung (28) und auch der Drehzahlsollwert-Geber (10) an eine gemeinsame Druckluftversorgung angeschlossen sind, die aus einem Druckluft mit einem Druck von beispielsweise 30 bar beinhaltenden Druckluftbehälter (12) und ei2. Device according to claim I, characterized in that that the starting pressure simulator (20), the pressure converter device (29) of the filling setpoint limiting device (28) and also the speed setpoint encoder (10) to a common compressed air supply are connected, which from a compressed air at a pressure of, for example, 30 bar containing compressed air tank (12) and egg

60 ner Druckmindereinrichtung (13) besteht, die den im Druckluftbehälter (12) herrschenden Druck auf ein niedrigeres, konstantes Niveau von beispielsweise 7 bar reduziert und über Druckluftleitungen (14,21, 31) an die angeschlossenen Baugruppen (10, 20, 29) weiterleitet, denen er als Arbeitsbasis dient. 60 ner pressure reducing device (13), which reduces the pressure in the compressed air tank (12) to a lower, constant level of, for example, 7 bar and forwards it to the connected assemblies (10, 20, 29) via compressed air lines (14, 21, 31) , which it serves as a working basis.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Startdruck-Simulator (20) durch ein von der als Arbeitsbasis dienenden Druckluft versorgtes Druckwandlerventil gebildet ist, das den Druck der zugeführten Druckluft auf einen niedrigeren Wert reduziert, bei dem es sich um einen Festwert oder um einen in bestimmten Grenzen variablen Wert handeln kann.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the starting pressure simulator (20) by a pressure transducer valve supplied by the compressed air serving as the working base is formed, which reduces the pressure of the supplied compressed air to a lower value at which it can be a fixed value or a value that is variable within certain limits.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung (28) eine Druckwandler-Einrichtung (29) aufweist, die stufenlos verstellbar ist, so daß die eingespeiste Druckluft in eine Druckluft mit einem beliebigen zwischen einem Minimum und einem Maximum liegenden Druckwert wandelbar ist.4. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the filling setpoint limiting device (28) has a pressure transducer device (29) which is continuously adjustable so that the compressed air fed into a Compressed air at any pressure value between a minimum and a maximum is changeable.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert-Geber (25) eine Vergleichseinrichtung (34) .aufweist, in der ein dem ermittelten Ladeluftdruck entsprechender Druck mit einem ausgangs der Druckwandler-Einrichtung (29) erscheinenden Druck verglichen und vorrangig nur der Druck mit dem niedrigeren Wert dem Druckübersetzter (35) zugeführt wird.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the setpoint transmitter (25) has a comparison device (34) in which a charge air pressure corresponding to the ascertained charge air pressure Pressure compared with an output of the pressure transducer device (29) appearing pressure and primarily only the pressure with the lower value is fed to the pressure booster (35).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert-Geber (25) eine elektronische Steuereinrichtung (37) aufweist, an die eine Reihe von Betriebswerte der Brennkraftmaschine erfassende Detektoren (36) angeschlossen ist und die einen Mikroprozessor zur Verarbeitung der fortlaufend ermittelten Betriebswerte aufweist, der ausgangs ein dem zulässigen Füllungsgrenzwert entsprechendes Signal abgibt.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the setpoint transmitter (25) has an electronic control device (37) to which a series of operating values of the Internal combustion engine detecting detectors (36) is connected and a microprocessor for Processing of the continuously determined operating values, the output one of the permissible filling limit value emits the corresponding signal.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ladeluftdruckaufnehmer (27) ein Wandler (42) nachgeordnet ist, der den Ladeluftdruck in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt, das der elektronischen Steuereinrichtung als einer der zu überwachenden Betriebswerte zugeführt wird.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the charge air pressure sensor (27) is a Downstream of the converter (42), which converts the charge air pressure into a corresponding electrical signal, which is fed to the electronic control device as one of the operating values to be monitored will.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (37) als weiteres Teil eine Vergleichsstufe (49) besitzt, in der das dem Füllungsgrenzwert entsprechende Signal mit jenen, dem Ladeluftdruck entsprechenden Signal verglichen wird und die vorrangig nur das den kleineren Wert aufweisende Signal zur Weiterverarbeitung an die angeschlossene Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung (28) weiterleitet.8. Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the electronic The control device (37) has, as a further part, a comparison stage (49) in which the signal corresponding to the charge limit value is compared with that of the charge air pressure corresponding signal is compared and the priority only the one having the smaller value Signal for further processing to the connected filling setpoint limiting device (28) forwards.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (42) ausgangs nicht nur mit der elektronischen Steuereinrichtung (37), sondern auch mit der Stelleinrichtung (44) eines Druckwandlers (45) verbunden ist, der das vom Wandler (42) erzeugte Signal in Druckluft mit einem entsprechenden Druck umwandelt.9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the converter (42) not only output with the electronic control device (37), but also with the actuating device (44) of a pressure transducer (45) is connected, which the signal generated by the transducer (42) in compressed air with a corresponding Pressure converts.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der den Zylindern einer aufgeladenen, insbesondere inThe invention relates to a device for regulating the cylinders of a charged, in particular in

einem Schiff installierten, Brennkraftmaschine durch Einspritzpumpen zuzuführenden Brennstoffmenge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.a ship installed, internal combustion engine to be supplied by fuel injection pumps the preamble of claim 1.

Solche Vorrichtungen sind an in Schiffen installierten Brennkraftmaschinen vorhanden. Bei diesen durch einen firmeninternen Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist dem Füllungsgestänge ein Füllungsbegrenzungskolben zugeordnet, der dem Zweck dient, während des Anlassens der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl die reglergesteuerte Verschiebung des Füllungsgestänges in Richtung Maximalfüllung nur bis zu einer etwa 50%-Füllung entsprechenden Position zuzulassen. Wenn der Motor seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat, schaltet sich der Füllungsbegrenzungskolben automatisch wieder aus dem Betätigungsweg des Füllungsgestänges heraus, so daß dieses dann im restlichen Betriebsbereich ungehindert durch den Regler verstellbar ist. Dieser Füllungsbegrenzungskolben ist deshalb notwendig, weil der Regler das Bestreben hat, beim Anlassen der Brennkraftmaschine die vorgegebene Leerlaufdrehzahl so schnell als möglich zu erreichen, zu welchem Zweck er ohne irgendwelche Begrenzungsmaßnahmen das Füllungsgestänge in kürzester Zeit in eine der Maximalfüllung entsprechende Position bewegen würde, mit der Folge, daß wegen Fehlens einer für günstige Verbrennung notwendigen Luftmenge eine starke Überfettung des zu verbrennenden Brennstoffwicklung mit hohen Schadstoff- und unverbrannten Brennstoffanteilen auftreten würde. Durch die Einschaltung des Füllungsbegrenzungskolbens wird jedoch die den Zylindern der Brennkraftmaschine durch die Einspritzpumpen zuzuführende Brennstoffmenge beim Anlassen auf etwa 50% der Maximalfüllung begrenzt, so daß die Schadstoffemission in vertretbaren Grenzen gehalten werden konnte. Darüber hinaus war es notwendig, für das Stoppen der Maschine einen pneumatisch betätigten Kolben vorzusehen, der ebenso wie der Füllungsbegrenzungskolben auf das Füllungsgestänge einzuwirken und dieses im Stop-Falle in seine Nullfüllungsposition rückzuführen vermochte. Ein Eingreifen von Füllungsbegrenzungskolben und Stop-Kolben in die Regulierung und gegen den Regler war jedoch nur über elektrisch gesteuerte Organe möglich. Der Stop-Kolben und der Füllungsbegrenzungskolben und die zugeordneten Steuermittel erforderten jedoch nicht nur Maßnahmen am Füllungsgestänge selbst, sondern auch einen entsprechenden Platz an der Maschine mit erheblichen Mehrkosten, so daß eine Lösung zu finden war, die es erlaubt, daß auf den teuren Füllungsbegrenzungskolben und den Stop-Kolben samt Steuerung verzichtet werden kann.Such devices are on installed in ships Internal combustion engines available. In these devices known from an in-house prior art a filling limiting piston is assigned to the filling rod, which serves the purpose of during the starting of the internal combustion engine until the idling speed is reached, the controller-controlled Displacement of the filling rod in the direction of the maximum filling only up to an approx. 50% filling Position. When the engine has reached idling speed, the overfill piston switches itself on automatically out of the actuation path of the filling rod, so that this is then unhindered in the rest of the operating range is adjustable by the controller. This fill-limiting piston is necessary because the regulator does Has endeavored to reach the specified idling speed as quickly as possible when starting the internal combustion engine to achieve the purpose for which he can put the filling linkage in without any limitation measures would move in a very short time in a position corresponding to the maximum filling, with the result that because of In the absence of the amount of air required for favorable combustion, the oil to be burned is excessively rich Fuel winding with high levels of pollutants and unburned fuel would occur. By however, the activation of the fill-limiting piston will affect the cylinders of the internal combustion engine the fuel quantity to be fed to the injection pumps is limited to about 50% of the maximum filling when starting, so that the pollutant emission could be kept within reasonable limits. In addition, was it is necessary to provide a pneumatically operated piston for stopping the machine, which also how the filling-limiting piston acts on the filling rod and, in the event of a stop, this into his Was able to return zero filling position. An engagement of the filling restriction piston and stop piston In the regulation and against the regulator, however, was only possible via electrically controlled organs. However, the stop piston and the overflow piston and the associated control means required not only measures on the filling rod itself, but also a corresponding place on the machine at considerable additional costs, so that a solution had to be found that allowed that on the expensive filling-limiting piston and the stop piston and control can be dispensed with.

Im normalen Lastbetrieb arbeitet die Maschine hinsichtlich ihrer Füllungsvorgabe auf der Basis des Lade-' luftdruckes. Zu diesem Zweck war eine Einrichtung zur Füllungssteuerung vorgesehen, die den fortlaufend ermittelten Ladeluftdruck in einem dem Füllungssollwert entsprechenden pneumatischen Druck umgewandelt hat. Dies bewirkte, daß der Füllungssollwert, ausgehend von einem Füllungsminimum, daß durch den Füllungsbegrenzungskolben vorgegeben war und bei etwa 50% der Maximalfüllung lag, mit zunehmendem Ladeluftdruck und diesem als Führungsgröße in Richtung Füllungsmaximum verändert wurde. Unterhalb dieses besagten, bei etwa 50% der Maximalfüllung liegenden Füllungsminimums konnte dieser Regelkreis also nicht arbeiten. Zum Stoppen der Maschine und Rücknahme der Füllung auf Null waren besagte Stop-Kolben und darüber hinaus aus Sicherheitsgründen auch noch eigene Notstop-Einrichtungen notwendig, die ebenfalls das Füllungsgestänge in Nullfüllungsstellung rückführen konnten, so daß auch hier eine Lösung zu finden war, die es erlaubt, daß auf diese teuren Notstop-Mechanismen verzichtet werden kann.In normal load operation, the machine works with regard to its filling specification on the basis of the loading ' air pressure. For this purpose, a device for filling control was provided, which continuously determined the Charge air pressure converted into a pneumatic pressure corresponding to the desired charge value Has. This has the effect that the filling setpoint, based on a filling minimum, is achieved by the filling limiting piston was specified and was about 50% of the maximum filling, with increasing charge air pressure and this was changed as a reference variable in the direction of the filling maximum. Below this said, This control loop could therefore not work when the filling minimum was around 50% of the maximum filling. To stop the machine and bring the filling back to zero, said stop pistons were and above In addition, for safety reasons, it is also necessary to have its own emergency stop devices, which also have the Filling rods could return to zero filling position, so that a solution was to be found here too, the it allows these expensive emergency stop mechanisms to be dispensed with.

Die ausschließlich ladeluftabhängige Füllungssollwertvorgabe erweist sich zwar als grundsätzlich vorteilhaft, sie kann jedoch bestimmten, sich ändernden Betriebswerten der Maschine nicht Rechnung tragen. Insbesondere in den Fällen, wenn sich bestimmte Maschinenbetriebswerte so verschlechtert hatten oder noch nicht erreicht waren, daß die Maschine, um Schaden zu vermeiden, nur bzw. noch mit reduzierter Leistung und Drehzahl hätte gefahren werden müssen, konnte die bekannte ladeluftdruckabhängige Füllungssollwertvorgabe nicht Rechnung tragen.The charge air-dependent specification of the charge target value proves to be fundamentally advantageous, however, it cannot take account of certain changing operating values of the machine. In particular in those cases when certain machine operating values had or are still deteriorating were not achieved that the machine, in order to avoid damage, only or still with reduced performance and Speed would have had to be driven if the well-known charge air pressure-dependent charge setpoint specification could have been used not take into account.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung der den Zylindern einer aufgeladenen Brennkraftmaschine durch Einspritzpumpe zuzuführenden Brennstoffmenge entsprechend der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Brennstoffüllung der Maschine besser und rascher als bisher die sich ändernden Maschinenbetriebsgrößen nachregelbar ist, und im übrigen auf bisher notwendige Vorrichtungstei-Ie, wie Füllungsbegrenzungskolben und Stop-Kolben samt zugehörigen Steuerungen, verzichtet werden kann.The invention is based on the object of a device for regulating the cylinders of a supercharged Internal combustion engine to be supplied by injection pump fuel quantity according to the initially mentioned type in such a way that the fuel filling of the machine better and faster than before changing machine operating parameters can be readjusted, and otherwise to previously necessary device parts, such as fill-limiting pistons and stop pistons and their associated controls, can be dispensed with can.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des An-Spruchs 1 gelöst.In a device of the generic type, this task is achieved by the characterizing features of the claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen ausgewiesen.
Nachstehend sind Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung,
F i g. 2, 3 und 4 je eine Ausführungsform eines Füllungssollwertgebers als Teil der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung undAdvantageous refinements and developments of this solution are indicated in the subclaims.
Details and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 a schematic representation of a first embodiment of the control device according to the invention,
F i g. 2, 3 and 4 each show an embodiment of a filling setpoint transmitter as part of the control device according to the invention and

F i g. 5 ein Diagramm, aus dem die Einflußnahme auf die Füllung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung ersichtlich ist.F i g. 5 is a diagram showing the influence on the filling when using the inventive Control device can be seen.

In den einzelnen Figuren sind des besseren Verständnisses wegen gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The individual figures are for better understanding given the same reference numerals because of the same or corresponding components.

In F i g. 1 sind als Teil einer des weiteren nicht dargestellten, insbesondere in einem Schiff installierten Brennkraftmaschine mit 1 bezeichnete Einspritzpumpen dargestellt, von denen jede einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist und letzterem über ein angeschlossenes Einspritzventil 2 Brennstoff zuzuführen vermag. Diese Einspritzpumpen 1 sind längs der Maschine in Reihe angeordnet und von einer nicht dargestellten Nockenwelle aus gesteuert. Außerdem besitzen diese Einspritzpumpen 1 jeweils einen verdrehbaren Pumpenkolben 3 mit schrägen Steuerkanten 4 für Einspritzbeginn- und -endesteuerung. Jeder der Pumpenkolben 3 ist dabei unter der Einwirkung einer Regelstange 5 verdrehbar, die mit ihrer Verzahnung in ein Ritzel 6 am Pumpenkolben 3 eingreift, jede dieser Regelstangen 5 ist mechanisch an ein Füllungsgestänge 7 angeschlossen, das sich längs der Brennkraftmaschine erstreckt und durch einen Regler 8 zwischen einer in der Zeichnung mit »0« gekennzeichneten Nullfüllungsstellung sowie einer mit »max.« gekennzeichneten Maximalfüllungsstellung hin- und verschiebbar ist.In Fig. 1 are shown as part of an internal combustion engine (not shown), particularly those installed in a ship, with 1 marked injection pumps, each of which is assigned to a cylinder of the internal combustion engine and is able to supply fuel to the latter via a connected injection valve 2. These injection pumps 1 are arranged in series along the machine and controlled by a camshaft (not shown). In addition, these injection pumps 1 each have a rotatable pump piston 3 with inclined control edges 4 for control of the start and end of injection. Each of the pump pistons 3 can be rotated under the action of a control rod 5, which engages with its toothing in a pinion 6 on the pump piston 3; can be moved back and forth between a zero filling position marked with »0« and a maximum filling position marked with »max.«.

Der Regler 8 ist Bestandteil der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung zur Regelung der den Zylindern der aufgeladenen Brennkraftmaschine durch die Einspritzpumpen 1 zuzuführenden Brennstoffmenge. Der Regler 8 arbeitet auf der Basis von in ihn eingespeisten pneumatischen Sollwerten. An den ersten Eingang 9 des Reglers 8 ist für eine Drehzahlregelung der Brennkraftmaschine ein DrehzahlsoHwertgeber to angeschlossen, der über die Leitung 11 Druckluft mit einem dem Drehzahlsollwert entsprechenden Druck liefert. Der Drehzahlsollwert-Geber 10 ist an eine Druckluftversorgung angeschlossen, die aus einem Druckluft mit einem Druck in der Größenordnung von beispielsweise 30 bar bereitstellenden Druckluftbehälter 12, beispielsweise einer Anlaßluftflasche, und einer Druckmindereinrichtung 13 besteht. Letztere versorgt alle an ihr angeschlossenen Organe mit Druckluft konstanten Drukkes, beispielsweise in der Größenordnung von 7 bar. An einen solchen Ausgang der Druckmindercinrichtung 13 ist über eine Leitung 14 der Drehzahlsollwert-Geber 10 angeschlossen. Letzterer kann durch ein Druckwandlerventil gebildet sein, mit dem der Druck der eingespeisten Druckluft in einem dem Drehzahlsollwert entsprechenden Ausgangsdruck stufenlos zwischen beispielsweise 1 und 5 bar wandelbar ist, welcher Ausgangsdruck über die Leitung 11 und den ersten Eingang 9 in den Regler 8 eingespeist wird. Mit 15 ist eine Stelleinrichtung bezeichnet, die die Stellbewegungen eines Drehzahlvorwahlhebels 16 in entsprechende Einstellungen des Drehzahlsollwert-Gebers 10 umsetzt. Der Drehzahlvorwahlhebel 16 kann am Bedienungsstand der Maschine bzw., wenn diese in einem Schiff eingebaut ist, am Leitstand desselben angeordnet und wie in der Zeichnung angedeutet beliebig zwischen einer mit »no« gekennzeichneten und einer mit »/w« gekennzeichneten, der Höchstdrehzahl entsprechenden Stellung einstellbar sein. Der Regler 8 wirkt nach Einstellung eines bestimmten Drehzahlsollwertes durch den Drehzahlvorwahlhebel 16 und entsprechende pneumatische Sollwertvorgabe durch den Drehzahlsollwert-Geber 10 so lange in entsprechender Weise auf das Füllungsgestänge 7 ein und versucht, dieses in Richtung seiner der Maximalfüllung entsprechenden Position zu verschieben, bis ihm über seinen Istwerteingang 17 ein Drehzahlistwert signalisiert wird, der dem voreingestellten Drehzahlsollwert entspricht.The controller 8 is part of the device described below for controlling the amount of fuel to be supplied to the cylinders of the supercharged internal combustion engine by the injection pumps 1. The controller 8 works on the basis of pneumatic setpoint values fed into it. At the first input 9 of the controller 8, a speed sensor to is connected for speed control of the internal combustion engine, which delivers compressed air via the line 11 at a pressure corresponding to the speed setpoint. The speed setpoint generator 10 is connected to a compressed air supply which consists of a compressed air tank 12, for example a starting air bottle, and a pressure reducing device 13, which provides compressed air with a pressure of the order of magnitude of, for example, 30 bar. The latter supplies all organs connected to it with compressed air of constant pressure, for example of the order of 7 bar. The speed setpoint encoder 10 is connected to such an output of the pressure reducing device 13 via a line 14. The latter can be formed by a pressure converter valve with which the pressure of the compressed air fed in can be continuously converted to an output pressure corresponding to the speed setpoint between, for example, 1 and 5 bar, which output pressure is fed into the controller 8 via the line 11 and the first input 9. An adjusting device is designated by 15, which converts the adjusting movements of a speed preselection lever 16 into corresponding settings of the speed setpoint transmitter 10. The speed preselection lever 16 can be located at the control station of the machine or, if it is installed in a ship, at the control station of the same and, as indicated in the drawing, between a position marked with "no" and one marked with "/ w", corresponding to the maximum speed be adjustable. The controller 8 acts after setting a certain speed setpoint by the speed preselection lever 16 and corresponding pneumatic setpoint specification by the speed setpoint encoder 10 in a corresponding manner on the filling linkage 7 and tries to move it in the direction of its position corresponding to the maximum filling, until it over its actual value input 17 is signaled an actual speed value which corresponds to the preset speed setpoint.

Um jedoch zu vermeiden, daß der Brennstoffverbrauch unnötig hoch wird, außerdem eine Überfettung des Brennstoffluftgemisches mit der Folge starker Rauchentwicklung mit hoher Schadstoffemission auftritt, und die Maschine über ein zulässiges Maß hinaus, das durch Betriebswerte gegeben ist, belastet wird, ist der vorbeschriebenen Drehzahlregelung eine Einrichtung zur Füllungssteuerung zugeordnet, deren Aufbau und Wirkungsweise Gegenstand der Erfindung und im folgenden beschrieben sind.However, in order to avoid that the fuel consumption becomes unnecessarily high, also an overfilling of the fuel-air mixture with the consequence of strong smoke development with high pollutant emissions occurs, and the machine is loaded beyond a permissible level, which is given by the operating values the above-described speed control is assigned a device for filling control, the structure of which and mode of operation are the subject of the invention and are described below.

Um neben der Drehzahlregelung auch eine Füllungssteuerung zu ermöglichen, besitzt der Regler 8 einen zweiten Eingang 18, in den über eine Leitung 19 Druckluft mit einem, den Füllungssollwert entsprechenden Druck einspeisbar ist. Intern verarbeitet der Regler 8 dieses dem Füllungssollwert entsprechende pneumatische Signal dahingehend, daß das Füllungsgcstänge 7 auch dann, wenn der Regler 8 aufgrund einer Drehzahlvorwahl das Füllungsgestänge in Richtung Maximalfüllung verschieben würde, nur bis in jene Position betätigt werden kann, die dem vorgegebenen Füllungssollwert entspricht.In order to enable a filling control in addition to the speed control, the controller 8 has a second input 18, in the compressed air via a line 19 with a, the filling setpoint corresponding Pressure can be fed. Internally, the controller 8 processes this pneumatic value corresponding to the filling setpoint Signal to the effect that the Füllungsgcstänge 7 even if the controller 8 due to a speed preselection the filling linkage would move in the direction of maximum filling, only actuated up to that position which corresponds to the specified filling setpoint.

Im einzelnen weist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Füllungssteuerung unter anderem einen sogenannten Startdruck-Simulator 20 auf. Bei diesem Startdruck-Simulator 20 handelt es sich um eine Einrichtung, die über eine Leitung 21 mit einem Ausgang der Druckmindereinrichtung 13 verbunden und von dieser mit Druckluft konstanten Druckes, beispielswiese 7 bar, versorgt ist, die als Arbeitsbasis dient. Dieser so mit Druckluft versorgte Startdruck-Simulator 20 ist beim Anlassen der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl und, soweit erforderlich, auch während des Betriebes der Maschine in Leerlaufdrehzahl bzw. Grundlastdrehzahl an den zweiten Eingang 18 des Reglers 8 angeschaltet und liefert letzterem Druckluft mit einem das Vorhandensein eines bestimmten Ladeluftdruckes vortäuschenden Druck zwecks entsprechender Füllungsvorgabe. Um den Startdruck-Simulator 20 im Regler wirksam werden zu lassen, ist ein Umschaltventil 22 vorgesehen, das in die zum zweiten Eingang 18 des Reglers 8 führende Leitung 19 eingeschaltet ist und letztere normalerweise durchgeschaltet hält, für den besagten Anwendungsfall jedoch umschaltbar ist in die in F i g. 1 gestrichelte Schaltposition, in der dann der Startdruck-Simulator 20 an den zweiten Eingang 18 des Reglers 8 angeschlossen ist. Das Umschaltventil 22 ist vorzugsweise elektromagnetisch betätigbar und erhält den Befehl für eine entsprechende Betätigung über eine in F i g. 1 gestrichelt eingezeichnete Kommandoleitung 23 vom Bedienungsstand der Brennkraftmaschine aus. Die vom Startdruck-Simulator 20 nach dessen Aktivierung gelieferte Druckluft besitzt einen Druck, der einem Füllungssollwert entspricht, der etwa bei 50 bis 60% der Maximalfüllung liegt. In eine dementsprechende Position kann das Füllungsgestänge 7 durch den Regler 8 betätigt werden.In detail, the device according to the invention for filling control has, inter alia, a so-called Starting pressure simulator 20. This starting pressure simulator 20 is a device that Connected via a line 21 to an output of the pressure reducing device 13 and from there with compressed air constant pressure, for example 7 bar, is supplied, which serves as a working base. This one with compressed air The supplied starting pressure simulator 20 is when the internal combustion engine is started until the idling speed is reached and, if necessary, also during operation of the machine at idle speed or Base load speed is connected to the second input 18 of the controller 8 and supplies the latter with compressed air a pressure simulating the presence of a certain charge air pressure for the purpose of corresponding Default infill. In order to allow the starting pressure simulator 20 to take effect in the controller, there is a switchover valve 22 is provided, which is connected to the line 19 leading to the second input 18 of the controller 8 and the latter normally through, but for the application in question it can be switched to in F i g. 1 dashed switching position in which the starting pressure simulator 20 is then connected to the second input 18 of the controller 8 is connected. The switching valve 22 is preferably electromagnetically actuated and receives the Command for a corresponding actuation via a device shown in FIG. 1 command line drawn in dashed lines 23 from the control station of the internal combustion engine. The starting pressure simulator 20 after its activation The compressed air supplied has a pressure which corresponds to a filling setpoint, which is around 50 to 60% of the Maximum filling is. The filling linkage 7 can be moved into a corresponding position by the controller 8 be operated.

Der erfindungsgemäße Startdruck-Simulator 20 und das Umschaltventil 22, die beide durch relativ einfache und billige Bauteile realisiert sein können, ersetzen praktisch den bislang relativ aufwendigen Füllungsbegrenzungskolben samt zugehöriger Steuerung.The starting pressure simulator 20 according to the invention and the switching valve 22, both of which are relatively simple and cheap components can be realized, practically replace the previously relatively expensive filling control piston including the associated control.

Des weiteren weist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Füllungssteuerung einen Füllungssollwertgeber auf, der im Detail auf verschiedene Art und Weise realisiert sein kann und im nachfolgenden beschrieben ist. Der in den F i g. 1 bis 4 insgesamt mit 25 bezeichnete, gestrichelt umrandete Füllungssollwertgeber besitzt eine Einrichtung 26, mit der der von einem Ladeluftdruckaufnehmer 27 fortlaufend ermittelte Ladeluftdruck in einem dem Füllungssollwert entsprechenden Druck übersetzbar ist. Der Ladeluftdruckaufnehmer 27 ist an einer nicht dargestellten Ladeluftleitung der Brennkraftmaschine im Bereich zwischen letzterer und dem Ladeaggregat oder — wenn in die Ladeluftleitung ein Zwischenkühler oder — wenn in die Ladeluftleitung ein Zwischenkühler eingeschaltet ist — im Bereich zwischen diesem und der Brennkraftmaschine angeschlossen. Darüber hinaus umfaßt der Füllungssollwertgeber 25 eine in der Zeichnung gestrichelt umrandete Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28, mit der die einspritzpumpenseitig mögliche Füllung stufenlos zwischen Nullfüllung und Maximalfüllung variierbar ist durch eine Druckwandlereinrichtung 29, die auf der Basis von sich ändernden, fortlaufend erfaßten Maschinenbetriebswerten manuell oder motorisch durch eine Stelleinrichtung 30 verstellbar ist und dieser Einstellung entsprechend ausgangs Druckluft mit einem dem erforderlichen bzw. zulässigen Füllungsgrenzwert entsprechenden Druck bereitstellen kann.Furthermore, the device according to the invention for filling control has a filling setpoint generator on, which can be implemented in detail in various ways and is described below is. The in the F i g. 1 to 4, denoted as a whole by 25 and bordered by dashed lines, has a filling setpoint transmitter Device 26 with which the charge air pressure continuously determined by a charge air pressure sensor 27 in can be translated to a pressure corresponding to the filling setpoint. The charge air pressure sensor 27 is on a charge air line, not shown, of the internal combustion engine in the area between the latter and the Charging unit or - if in the charge air line an intercooler or - if in the charge air line Intercooler is switched on - connected in the area between this and the internal combustion engine. In addition, the filling setpoint generator 25 comprises a filling setpoint limiting device outlined in dashed lines in the drawing 28, with which the filling possible on the injection pump side is infinitely variable between Zero filling and maximum filling can be varied by a pressure transducer device 29, which is based on of changing, continuously recorded machine operating values manually or motor-driven by a Adjusting device 30 is adjustable and this setting according to the output compressed air with one of the required or permissible filling limit value can provide corresponding pressure.

Die Druckwandlereinrichtung 29 der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 ist dabei ebenso wie der Drehzahlsollwert-Geber 10 und der Staridruck-Simulator 20 an einen Ausgang der Druckmindereinrichtung 13 angeschlossen und erhält von dieser über eine Leitung 31 Druckluft mit einem Druck von beispielsweise 7 bar als Arbeitsdruck zugeführt. Dieser Arbeitsdruck kann von der Druckwandler-Einrichtung 29 stufenlos in einen Druck, der zwischen jenem der Nullfüllung und jenem der Maximalfüllung entsprechenden Druck liegt, umgesetzt werden. Die Ein- bzw. Verstellung der Druckwandler-Einrichtung 29 erfolgt über die Stelleinrichtung 30, bei der es sich um ein rein mechanisch arbeitendes Organ, beispielsweise ein Gestänge oder einen Getriebezug, oder um einen Stellmotor handeln kann. Die Stelleinrichtung 30 bekommt beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 unabhängig von der Art ihrer Ausbildung die Größe der durchzuführenden Stellbewegung von einem Füllungssollwert-Einstellhebel 32 aufgeprägt, der ebenso wie der Drehzahlvorwahlhebel 16 am Bedienungsstand der Maschine bzw., wenn diese in einem Schiff eingebaut ist, am Kommandostand des letzteren angeordnet sein kann. Je nach Einstellung des Füllungssollwert-Einstellhebels 32 wird somit über die Stelleinrichtung 30 auf die Druckwandlereinrichtung 29 so eingewirkt, daß an deren Ausgang über die Leitung 33 Druckluft mit einem Druck gegeben ist, der einem erforderlichen bzw. zulässigen Füllungsgrenzwert entspricht. Welche Kriterien, insbesondere Maschinenbetriebsgrößen für welche Einstellung dieses Füllungsgrenzwertes maßgebend sind, ist nachfolgend näher erläutert. Die ausgangs der Druckwandlereinrichtung 29 in der Leitung 33 anstehende Druckluft wird in eine Vergleichseinrichtung 34 eingespeist, die ebenfalls Teil des FüllungssoHwertgebers 25 ist. In dieser Vergleichseinrichtung 34 werden der dem vorgegebenen Füllungsgrenzwert entsprechende Druck und der dem ermittelten Ladeluftdruck entsprechende Druck, wie er ausgangs der Einrichtung 26 gegeben ist, miteinander verglichen. Die Vergleichseinrichtung 34 ist so ausgebildet, daß vorrangig nur der Druck mit dem niedrigeren Wert in einem Druckübersetzer 35 in einen Druck höheren Wertes übersetzt werden kann. Am Ausgang des Druckübersetzers 35 erscheint dann Druckluft mit einem Druck, der als Füllungssollwert-Führungsgröße dem zweiten Eingang 18 des Reglers 8 über die Leitung 19 zugeführt wird.The pressure converter device 29 of the filling setpoint limiting device 28 is just like the speed setpoint encoder 10 and the star pressure simulator 20 connected to an output of the pressure reducing device 13 and receives from this via a Line 31 is supplied with compressed air at a pressure of, for example, 7 bar as the working pressure. This working pressure can be continuously adjusted by the pressure transducer device 29 to a pressure which corresponds to between that of the zero filling and that of the maximum filling Pressure is to be implemented. The setting or adjustment of the pressure transducer device 29 takes place via the Actuating device 30, which is a purely mechanically working organ, for example a linkage or a gear train, or a servomotor. The adjusting device 30 gets in the embodiment according to FIG. 1 regardless of the type of training, the size of the training to be carried out Adjusting movement impressed by a filling setpoint setting lever 32, which, like the speed selector lever 16 at the control station of the machine or, if it is installed in a ship, at the command station the latter can be arranged. Depending on the setting of the filling setpoint setting lever 32, there is thus over the actuating device 30 acted on the pressure transducer device 29 so that at its output via the line 33 Compressed air is given at a pressure which corresponds to a required or permissible filling limit value is equivalent to. Which criteria, in particular machine operating parameters, for which setting this The filling limit values are decisive is explained in more detail below. The output of the pressure transducer device 29 compressed air present in the line 33 is fed into a comparison device 34, which also Part of the filling sensor 25 is. In this comparison device 34, the predetermined Filling limit corresponding pressure and the pressure corresponding to the determined charge air pressure, as he output of the device 26 is compared with each other. The comparison device 34 is designed in such a way that that primarily only the pressure with the lower value in a pressure intensifier 35 into a pressure higher Value can be translated. At the output of the pressure booster 35, compressed air then appears with a Pressure, which is sent as the filling setpoint reference variable to the second input 18 of the controller 8 via the line 19 is fed.

Die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 dient grundsätzlich dazu, die vom Regler einzustellende Füllungsmenge auf einen solchen Wert zwischen NuIlfüHung und Maximalfüllung zu begrenzen, den die Maschine aufgrund gegebener Betriebswert ohne Schaden zu nehmen verarbeiten kann. An der Maschine sind an allen wichtigen Stellen Detektoren angeordnet, die entsprechende Betriebswerte fortlaufend erfassen und für deren Auswertung an entsprechende Organe weiterleiten. Solche Detektoren erfassen beispielsweise die Abgaszusammensetzung, die Kühlwassertemperatur, den Kühlwasserdruck, die Schmieröltemperatur, den Schmieröldruck, die Ladelufttemperatur nach Verdichter und nach dem Ladeluftkühler, die Abgastemperatur vor dem Aufladegerät, ferner Bauteiltemperaturen, wie die Temperatur der Zylinderwände oder der Kolben und die Verbrennungsdrücke. Für den Fall, daß keine automatische Steuerung der Füllungssollwert-Begrenzung vorgesehen ist, werden diese Maschinenbetriebswerte dem Bedienungspersonal der Maschine durch entsprechende Anzeigeinstrumente aufgezeigt, wobei im Fall einer Unter- oder Überschreitung zulässiger Grenzen diese Betriebswerte in der Regel optische und/ oder akustische Alarmeinrichtungen in Gang gesetzt werden, durch die das Bedienungspersonal der Maschi-The filling setpoint limiting device 28 basically serves to set the value to be set by the controller Filling amount to such a value between filling and to limit the maximum filling, which the machine due to the given operating value without damage to take can handle. Detectors are arranged at all important points on the machine, the corresponding ones Record operating values continuously and forward them to the appropriate bodies for their evaluation. Such detectors detect, for example, the exhaust gas composition, the cooling water temperature, the Cooling water pressure, the lubricating oil temperature, the lubricating oil pressure, the charge air temperature after the compressor and after the intercooler, the exhaust gas temperature before the charger, and also component temperatures, such as the temperature of the cylinder walls or pistons and the combustion pressures. In the event that none automatic control of the filling setpoint limitation is provided, these machine operating values are passed on to the operating personnel of the machine Corresponding display instruments are shown, whereby more permissible in the event of an undercut or overrun Limits these operating values usually set optical and / or acoustic alarm devices in motion through which the operating personnel of the machine

r> ne dahingehend veranlaßt wird, umgehend die gegebene Füllungssollwert-Grenze in Richtung eines kleineren Füllungssollwertes zu verschieben, und zwar durch entsprechende Betätigung des Füllungssollwert-Einstellhebels 32. Wie weit der Füllungssollwert zurückgenommen werden muß, ist dem Bedienungspersonal für solche Fälle aus der Bedienungsanleitung bekannt. r > ne is prompted to immediately shift the given filling setpoint limit in the direction of a smaller filling setpoint, namely by corresponding actuation of the filling setpoint setting lever 32. How far the filling setpoint must be reduced is known to the operating personnel in such cases from the operating instructions .

In der Regel wird man jedoch eine Automatisierung der Füllungssollwert-Begrenzung anstreben, da dies mit den heutigen Mitteln der Elektronik durchaus auf einfaehe Weise zu realisieren ist. In den F i g. 2 bis 4 sind Beispiele für die Realisierung von Füllungssollwert-Gebern 25 mit automatischer Füllungssollwert-Begrenzung aufgezeigt. In den Fig. 2 bis 4 sind unter dem Bezugszeichen 36 all jene Detektoren oder Überwachungsinstrumente zusammengefaßt, die, wie bereits weiter vorn erwähnt, die Betriebswerte der Maschine fortlaufend erfassen. In diesem Fall werden die ermittelten Betriebswerte in eine, wenigstens einen Mikroprozessor umfassende elektronische Steuereinheit 37 eingespeist und dort per Programm verarbeitet, dahingehend, daß über eine elektrische Kommandoleitung dem zulässigen Füllungsgrenzwert entsprechende Signale an die hier auf elektrische Stellsignale ansprechende Stelleinrichtung 30 der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung zwecks entsprechender Verstellung der Druckwandlereinrichtung 29 weitergeleitet werden. Die Erzeugung des dem Füllungsgrenzwert entsprechenden Signals ist dann die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Die elektronische Steuereinheit37 bekommt ihren Befehl zum Tätigwerden über eine Befehlsleitung 39 vom Bedienungsstand der Maschine oder dem Kommandostand des Schiffes aus. Für den Fall, daß die elektronische Steuereinheit 37 ausfällt oder nicht einwandfrei arbeitet, wird mittels eines Schalters 40 auf Handsteuerung umgeschaltet, bei der dann die Stelleinrichtung 30 ihre Stellbefehle wiederum wie bei der Lösung gemäß F i g. 1 direkt von der Stellung des Füllunssollwert-Einstellhebels 32 abhängig über die dann durchgeschaltete Befehlsleitung 41 aufgeprägt bekommt. Die in Fig.3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von jener gemäß F i g. 2 nur darin, daß der Ladeluftdruck hier als ein neben den anderen Betriebswerten 36 zu überwachender Betriebswert betrachtet und als slocher auch in der elektronischen SteuereinheitAs a rule, however, one will strive to automate the filling setpoint limitation, as this is done with can be realized in a simple way using today's means of electronics. In the F i g. 2 to 4 are Examples of the implementation of filling setpoint transmitters 25 with automatic filling setpoint limitation shown. In Figs. 2-4, at 36, all of those detectors or monitoring instruments are identified summarized, as already mentioned above, the operating values of the machine record continuously. In this case, the determined operating values are stored in at least one microprocessor comprehensive electronic control unit 37 fed in and processed there by program, to the effect that signals corresponding to the permissible filling limit value via an electrical command line the actuating device 30 of the filling setpoint limiting device which responds here to electrical actuating signals are forwarded for the purpose of corresponding adjustment of the pressure transducer device 29. The production of the signal corresponding to the filling limit value is then the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 1. The electronic control unit 37 receives its command to act via a command line 39 from the controls of the engine or the ship's command post. For the In the event that the electronic control unit 37 fails or does not work properly, a switch 40 switched to manual control, in which the actuating device 30 then again sends its actuating commands as in the solution according to FIG. 1 depends directly on the position of the Füllunssollwert-adjusting lever 32 via the then through-connected command line 41 gets impressed. The arrangement shown in Figure 3 differs differs from that according to FIG. 2 only in that the charge air pressure is viewed here as an operating value to be monitored in addition to the other operating values 36 and as a slocher also in the electronic control unit

so 37 verwertet wird. Um ein dem Ladeluftdruck entsprechendes elektrisches Signal zu bekommen, ist ein entsprechender Wandler 42 vorgesehen. Das von letzterem erzeugte Signal wird funktionell nicht nur als Betriebswert verwendet, sondern dient gleichzeitig auch zur BiI-dung eines ladeluftdruckabhängigen FüHungssollwertes. Zu diesem Zweck wird das besagte Signal über eine Steuerleitung 43 einer Stelleinrichtung 44 zur entsprechenden Ein- bzw. Verstellung eines Druckwandlers 45 zugeführt, der an einen Ausgang der Druckmindereinrichtung 13 angeschlossen und so mit Druckluft bestimmten Druckes von beispielsweise 7 bar versorgt ist, und ausgangs Druckluft mit einem dem ladeluftdruckabhängig gesteuerten Füllungssollwert entsprechenden Druck abgibt sowie diesen über eine Leitung 46 der Vergleichseinrichtung 34 zuführt. In letzterer wird dieser Druck mit einem von der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 erzeugten Druck verglichen und dann vorrangig jener Druck mit dem niedrigeren Wertso 37 is recycled. In order to get an electrical signal corresponding to the charge air pressure, a corresponding one is required Converter 42 is provided. The signal generated by the latter is functional not only as an operating value used, but also serves for education a charge air pressure-dependent control setpoint. For this purpose, the said signal is transmitted via a Control line 43 of an adjusting device 44 for the corresponding setting or adjustment of a pressure transducer 45 supplied, which is connected to an output of the pressure reducing device 13 and so determined with compressed air Pressure of 7 bar, for example, is supplied, and output compressed air with a charge air pressure dependent controlled filling setpoint emits corresponding pressure and this via a line 46 of the Comparison device 34 supplies. In the latter, this pressure is controlled by one of the filling setpoint limiting device 28 pressure generated and then given priority to the pressure with the lower value

zur Weiterverarbeitung dem Druckübersetzer 35 zugeführt. Die Stelleinrichtung 44 und der Druckwandler 45 können wie die Stelleinrichtung 30 und die Druckwandler-Einrichtung 29 ausgebildet sein.supplied to the pressure booster 35 for further processing. The actuating device 44 and the pressure transducer 45 can like the actuating device 30 and the pressure transducer device 29 be formed.

Die Einrichtung gemäß F i g. 4 wiederum unterscheidet sich von jener gemäß F i g. 3 dadurch, daß die Funktionen, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 von den Teilen 44 und 45 durchgeführt werden, hier von den Teilen 30 und 29 übernommen werden. Damit jedoch nach wie vor eine ladeluftdruckabhängige Füllungssteuerung möglich ist, wird die Funktion der Vergleichseinrichtung 34 der F i g. 1 bis 3 hier von einer elektronischen Vergleichsstufe 49, die ein Teil der elektronischen Steuereinrichtung 37 bildet, übernommen. Das Ergebnis dieses Vergleiches wird über die Kommandoleitung 38 an die Stelleinrichtung 30 zwecks entsprechender Verstellung der Druckwandler-Einrichtung 29 weitergeleitet. Im Ergebnis erscheint somit ausgangs der Druckübersetzer 35 auch bei der Lösung gemäß F i g. 4 das gleiche Signal wie bei den Ausführungen gemäß den F i g. 1 bis 3.The device according to FIG. 4 in turn differs from that according to FIG. 3 in that the functions which in the embodiment according to FIG. 3 are carried out by parts 44 and 45, here by parts 30 and 29 are taken over. However, this still means a charge air-dependent charge control is possible, the function of the comparison device 34 of FIG. 1 to 3 here from one electronic comparison stage 49, which forms part of the electronic control device 37, taken over. The result of this comparison is sent via the command line 38 to the actuating device 30 for the purpose of corresponding Adjustment of the pressure transducer device 29 forwarded. The result appears to be the starting point the pressure booster 35 also in the solution according to FIG. 4 the same signal as in the versions according to FIGS. 1 to 3.

Nachstehend ist die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Füllungssteuerung anhand des Diagramms von F i g. 5 näher erläutert.The function of the device according to the invention for filling control is shown below on the basis of the diagram from F i g. 5 explained in more detail.

Beim Start der Brennkraftmaschine wird der Drehzahlvorwahlhebel 16 in die der Leerlaufdrehzahl bzw. Grunddrehzahl entsprechende Stellung gebracht. Ebenso wird der Füllungssollwert-Einstellhebel 32 in die Startposition gebracht. Hierdurch wird der Startdruck-Simulator 20 aktiviert, so daß der Regler 8 über seinen zweiten Eingang 18 mit einem das Vorhandensein eines bestimmten Ladeluftdruckes vortäuschenden pneumatischen Druck beaufschlagt wird, der einen Füllungssollwert von etwa 50 bis 60% Füllung entspricht — siehe Punkt a) im Diagramm gemäß Fig.5. Der Regler 8 bringt daraufhin das Füllungsgestänge 7 in eine diesem Füllungssollwert entsprechende Position. Der vom Startdruck-Simulator 20 gelieferte Druck bleibt bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl bzw. bei Betrieb der Maschine in Grundlast-Drehzahl bestehen, die entsprechend dem Diagramm von F i g. 5 etwa in Punkt b) gegeben ist. Dies ist dann der Fall, wenn der Regler 8 über seinen Istwerteingang 17 die entsprechende Istdrehzahl signalisiert bekommt. Das Arbeiten des Startdruck-Simulators 20 ist dann nicht mehr erforderlich. Er wird wieder abgeschaltet, worauf dann der Füllungssollwert-Geber 25 aktiviert ist. Letzterer übernimmt dann mit seinen Bauteilen die Erzeugung der Füllungssollwert-Führungsgröße, auf deren Basis dann der Regler 8 arbeitet und das Füllungsgestänge 7 in entsprechende Position bringt. Der Zeitpunkt, in dem der Füllungssollwert-Geber 25 aktiv wird, ist im Diagramm beim Punkt c) gegeben. Man kann erkennen, daß der Füllungssollwert dabei, ausgehend von einem Startdruckniveau, gemäß Punkt b) in Richtung eines erheblich niedrigeren Wertes abfällt. Die zwischen den Punkten c) und d) verlaufende Kurve ist jenem zunächst betrachteten Fall zugeordnet, in dem alle überwachten Betriebswerte der Brennkraftmaschine in ihren zulässigen Grenzen liegen und somit die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung ein Arbeiten der Maschine mit maximal möglicher Füllung zuläßt. Das heißt es ist keine Begrenzung des Füllungssoliwertes auf einen gegenüber dem Füllungsmaximalwert niedrigeren Wert notwendig. Bei automatischer Steuerung, die dann möglich ist, wenn der Füllungssollwert-Geber 25 so, wie in den F i g. 2, 3 und 4 dargestellt, ausgebildet ist, wird von der Füllungssollwertbegrenzungs-Einrichtung 28 als Vergleichsbasis Druckluft mit einem Druck bereitgestellt, der der Maximalfüllung entspricht. Bei manuellem Betrieb mit der Einrichtung gemäß F i g. 1 kann der Füllungssollwert-Einstellhebel 32 in eine der Maximalfüllung Fmax entsprechende Position gebracht werden. Auch in diesem Fall wird von der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 ausgangs Druckluft mit einem Druck bereitgestellt, der der Maximalfüllung entspricht. Dieser Druck ist im Diagramm gemäß F i g. 5 durch die strichpunktierte Linie 47 repräsentiert. Da in diesem Fall der von der Füllungssollwerlbegrenzungs-Einrichtung 28 erzeugte Druck zu Beginn des Arbeitens des Füllungssollwert-Gebers 25 in Punkt c) für den betrachteten Fall höher ist als der dem Ladeluftdruck entsprechenden Druck, der mit dem von der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 gelieferten Druck verglichen wird, wird letztendlich durch den Druckübersetzer 35 nur der dem Ladeluftdruck entsprechende Druck übersetzt und an den Regler 8 weitergeleitet. Letzterer arbeitet dann praktisch nur auf der Basis eines dem Ladeluftdruck entsprechenden Druckes, was im Diagramm von F i g. 5 durch die zwischen den Punkten c) und d) verlaufende Linie 48 repräsentiert ist. Der Regler 8 führt das Füllungsgestänge 7 deshalb immer auf der Basis des sich entsprechend der Linie 48 ändernden Ladeluftdruckes in die der zugehörigen Brennstoffüllung entsprechende Position nach. Anders dagegen sieht der Fall aus, wenn in der Maschine beispielsweise nach dem Anlassen die überwachten Betriebswerte ihre erforderliche Größe noch nicht erreicht haben oder wenn im Betrieb der Maschine plötzlich einer oder mehrere dieser überwachten Betriebswerte einen zulässigen Grenzwert überschreiten. In diesem Fall wird die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 aktiviert, mit der Folge, daß dann zwar nach wie vor noch eine ladeluftdruckabhängige Füllungsnachregelung möglich ist, jedoch nur bis zu jenem Füllungsgrenzwert, der durch die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 vorgegeben wird. Vereinfacht dargestellt kann man sagen, daß durch die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 dem Regler 8 ein gegenüber dem tatsächlichen Füllungsmaximum niedrigeres Füllungsmaximum vorgetäuscht wird, das wertmäßig gesehen an beliebiger Stelle zwischen Nullfüllung und Maximalfüllung liegen kann und stufenlos variierbar ist.When the internal combustion engine is started, the speed preselection lever 16 is brought into the position corresponding to the idling speed or the basic speed. Likewise, the filling target value setting lever 32 is brought into the starting position. This activates the starting pressure simulator 20 so that the controller 8 is acted upon via its second input 18 with a pneumatic pressure simulating the presence of a certain charge air pressure, which corresponds to a filling setpoint of about 50 to 60% filling - see point a) in the diagram according to Fig. 5. The controller 8 then brings the filling linkage 7 into a position corresponding to this filling setpoint. The pressure supplied by the starting pressure simulator 20 remains until the idling speed is reached or when the machine is operating at the base load speed, which corresponds to the diagram in FIG. 5 is given approximately in point b). This is the case when the controller 8 receives the corresponding actual speed signaled via its actual value input 17. The starting pressure simulator 20 then no longer needs to work. It is switched off again, whereupon the filling setpoint generator 25 is activated. With its components, the latter then takes over the generation of the fill setpoint reference variable, on the basis of which the controller 8 then works and brings the fill linkage 7 into the appropriate position. The point in time at which the filling setpoint generator 25 becomes active is given in the diagram at point c). It can be seen that the filling setpoint, proceeding from a starting pressure level, falls in the direction of a considerably lower value in accordance with point b). The curve running between points c) and d) is assigned to the case initially considered in which all monitored operating values of the internal combustion engine are within their permissible limits and the setpoint limiting device thus allows the machine to operate with the maximum possible filling. This means that it is not necessary to limit the total filling value to a value that is lower than the maximum filling value. With automatic control, which is possible when the filling setpoint transmitter 25 as shown in FIGS. 2, 3 and 4, compressed air at a pressure which corresponds to the maximum filling is provided by the filling setpoint limiting device 28 as a basis for comparison. In manual operation with the device according to FIG. 1, the filling setpoint setting lever 32 can be brought into a position corresponding to the maximum filling F max. In this case too, compressed air at a pressure which corresponds to the maximum filling is provided at the output from the filling setpoint limiting device 28. This pressure is shown in the diagram according to FIG. 5 represented by the dash-dotted line 47. Since in this case the pressure generated by the charge setpoint limiting device 28 at the beginning of the operation of the charge setpoint transmitter 25 in point c) for the case under consideration is higher than the pressure corresponding to the charge air pressure, the pressure supplied by the charge setpoint limiting device 28 is compared, only the pressure corresponding to the charge air pressure is ultimately translated by the pressure booster 35 and passed on to the controller 8. The latter then works practically only on the basis of a pressure corresponding to the charge air pressure, which is shown in the diagram of FIG. 5 is represented by the line 48 running between points c) and d). The regulator 8 therefore always adjusts the filling linkage 7 to the position corresponding to the associated fuel filling on the basis of the charge air pressure changing in accordance with the line 48. The situation is different, however, if the monitored operating values in the machine have not yet reached their required size after starting, for example, or if one or more of these monitored operating values suddenly exceed a permissible limit value while the machine is in operation. In this case, the charge setpoint limiting device 28 is activated, with the result that charge air pressure-dependent readjustment of the charge is still possible, but only up to the charge limit value specified by the charge setpoint limiting device 28. In simplified terms, one can say that the setpoint limiting device 28 simulates a lower filling maximum than the actual filling maximum, which in terms of value can be anywhere between zero filling and maximum filling and is continuously variable.

Ein Beispiel für einen solchen Fall mit einer Füllungsbegrenzung sei anhand von F i g. 5 erläutert. Es sei angenommen, daß kurz nach Anlassen der Maschine der Drehzahlvorwahlhebel 16 aus seiner der Leerlaufdrehzahl bzw. Grundlastdrehzahl entsprechenden Position in eine Position gebracht wird, die einer wesentlich höheren Drehzahl zugeordnet ist. Der Regler 8 hat nun das Bestreben, das Füllungsgestänge 7 in Richtung Maximalfüllung zu betätigen. Es sei jedoch angenommen, daß einige der überwachten Maschinenbetriebswerte noch nicht ihren erforderlichen bzw. zulässigen Arbeitsbereich erreicht haben. Dies bewirkt in der elektronischen Steuereinheit 37, die wenigstens einen Mikroprozessor umfaßt, daß ein den ermittelten Betriebswerten rechnungstragender Befehl an die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung gegeben wird, so daß diese ausgangs Druckluft mit einem Druck bereitstellt, der im betrachteten Fall niedriger als der dem Ladeluftdruck entsprechenden Druck ist, so daß nur dieser niedrigere, von der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 erzeugte Druck im Druckübersetzer 35 verarbeitet und an den Regler 8 weitergeleitet wird. Dieser dem Regler 8 ein wesentlich niedrigeres als tatsächlich vorhandenesAn example of such a case with a filling limitation is given with reference to FIG. 5 explained. Suppose that shortly after starting the machine, the speed selector lever 16 from its idle speed or base load speed corresponding position is brought into a position that is a much higher Speed is assigned. The controller 8 now strives to move the filling linkage 7 in the direction of maximum filling to operate. Assume, however, that some of the monitored machine operating values have not yet reached their required or permitted working range. This causes in the electronic Control unit 37, which comprises at least one microprocessor, that one of the determined operating values Invoice-bearing command to the filling setpoint limiting device is given so that this output provides compressed air with a pressure that is in the considered case is lower than the pressure corresponding to the charge air pressure, so that only this lower, processed by the filling setpoint limiting device 28 pressure generated in the pressure booster 35 and is forwarded to the controller 8. This the controller 8 a much lower than actually available

Füllungsmaximum vortäuschende Druck ist im Diagramm gemäß F i g. 5 durch den zwischen den Punkten el und dl verlaufenden strichpunktierten Linienabschnitt repräsentiert. Das heißt, der Regler 8 kann das Füllungsgestänge 7 nur bis zu diesem erniedrigten Pseudo-Füllungsmaximum nachführen, das im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa bei 15% der maximal möglichen Füllung liegt. Wenn nun die ermittelten Betriebswerte der Maschine einen Betrieb derselben mit höherer Füllung zulassen, wird die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 durch die elektronische Steuereinheit 37 veranlaßt, Druckluft mit einem entsprechend höheren Druck bereitzustellen, der einem höheren Füllungsgrenzwert entspricht und das zunächst niedrigere Pseudo-Füllungsmaximum in Richtung eines höheren Wertes verschiebt, der im gezeigten Fall bei etwa 30% der maximal möglichen Füllung liegt. Da dieser dann von der Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 erzeugte Druck höher als der dem Ladeluftdruck entsprechende Druck ist, wird letzterer im Druckübersetzer 35 weiterverarbeitet und dem Regler 8 zugeführt. Das heißt, der Regler 8 kann das Füllungsgestänge 7 nun bis in eine Position verschieben, die dem erhöhten Pseudo-Füllungsmaximum, markiert in Fig.5 durch das strichpunktierte Linienteilstück zwischen den Punkten d2 und d3, entspricht. Letzteres wiederum bedeutet, daß der Regler 8 bis zum Erreichen des erhöhten Pseudo-Füllungsmaximums in Punkt d2 wiederum auf der Basis des Ladeluftdruckes arbeitet, was durch das durchgezogene Linienteilstück zwischen den Punkten dl und d2 repräsentiert ist. Dieses dann erhöhte Pseudo-Füllungsmaximum bleibt bis zum Punkt d3 erhalten. Wenn dann wiederum Betriebswerte signalisiert werden, die einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit noch höherer Füllung zulassen, so wird die Füllungsbegrenzungs-Einrichtung 28 wiederum veranlaßt, Druckluft mit einem höheren Druck bereitzustellen, der einem weiter erhöhten Pseudo-Füllungsmaximum entspricht, das im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa bei 45% der maximal möglichen Füllung liegt. Die Nachregelung zwischen den Punkten d3 und d4 erfolgt auch hier auf der Basis eines ladeluftdruckabhängigen Druckes in gleicher Weise, wie im Bereich zwischen den Punkten dl und d2. In gleicher Weise erfolgt die Nachregelung auch im Bereich zwischen den Punkten d5 und d6 auf ein wiederum durch die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 angehobenes Pseudo-Füllungsmaximum bei etwa 75% der maximal möglichen Füllung. Wenn dann der Regler 8 das Füllungsgestänge 7 bis in eine Position entsprechend dem in Punkt d6 gegebenen Wert betätigt hat und dann die Maschinenbetriebswerte eine weitere Erhöhung der Füllung bis in Richtung Maximalfüllung zulassen, wird die Füllungsollwert-Begrenzungseinrichtung 28 nicht mehr vorrangig wirksam, so daß dann bis zum Erreichen der vorgegebenen Solldrehzahl das Füllungsgestänge 7 in Richtung Maximalfüllung betätigt werden kann. Es bleibt anzumerken, daß im Falle einer Maschine mit Handsteuerung, wie bei der Einrichtung gemäß F i g. 1, das Bedienungspersonal quasi die Aufgaben der elektronischen Steuerung, jedoch in vereinfachter Form, übernehmen muß und die Füllung begrenzenden Werte über den Füllungssollwert-Einstellhebel 32 den Vorgaben der Bedienungsanleitung entsprechend eingestellt werden müssen. Das Ergebnis, das die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 produziert, entspricht dabei voll jenem, das mit der automatischen Steuerung erzielt wird. Es bleibt weiter anzumerken, daß das Diagramm gemäß F i g. 5 lediglich der Veranschaulichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung dient.The pressure simulating the filling maximum is shown in the diagram according to FIG. 5 by the between the points el and dl running dash-dotted line segment represents. In other words, controller 8 can do that Filling linkage 7 only up to this lowered pseudo-filling maximum track, which in the illustrated embodiment is about 15% of the maximum possible Filling lies. If now the determined operating values of the machine an operation of the same with higher Allow filling, the filling setpoint limiting device 28 is controlled by the electronic control unit 37 causes compressed air to be provided with a correspondingly higher pressure, which corresponds to a higher filling limit value and the initially lower pseudo-filling maximum in the direction of a higher one Shifts the value, which in the case shown is around 30% of the maximum possible filling. Since this then The pressure generated by the charge setpoint limiting device 28 is higher than that corresponding to the charge air pressure Pressure is, the latter is further processed in the pressure booster 35 and fed to the controller 8. This means that the controller 8 can now move the filling linkage 7 to a position that corresponds to the increased pseudo-filling maximum, marked in Figure 5 by the dot-dash line segment between the points d2 and d3. The latter in turn means that the controller 8 is operated until the increased pseudo-filling maximum is reached in point d2 again works on the basis of the charge air pressure, which is indicated by the solid Line segment between points dl and d2 is represented. This then increased pseudo-filling maximum remains until point d3. If operational values are then signaled again, the one Allow operation of the internal combustion engine with an even higher filling, then the filling limiting device 28 in turn causes compressed air to be provided at a higher pressure, which further increases the pressure Corresponds to the pseudo-filling maximum, which in the exemplary embodiment shown is approximately 45% of the maximum possible Filling lies. The readjustment between points d3 and d4 also takes place here on the basis of a Charge-air pressure-dependent pressure in the same way as in the area between points dl and d2. In In the same way, the readjustment takes place in turn in the area between points d5 and d6 Pseudo-filling maximum raised by the filling setpoint limiting device 28 at around 75% the maximum possible filling. If then the controller 8, the filling linkage 7 up to a position accordingly has pressed the value given in point d6 and then the machine operating values a further increase allow the filling up in the direction of the maximum filling, the filling setpoint limiting device 28 no longer primarily effective, so that the filling linkage 7 is then actuated in the direction of maximum filling until the predetermined target speed is reached can. It should be noted that in the case of a machine with manual control, as in the device according to F i g. 1, the operating personnel quasi the tasks of the electronic control, but in a simplified way Form, must take over and the filling-limiting values via the filling setpoint adjustment lever 32 den Must be set according to the specifications of the operating instructions. The result that the setpoint limiting device 28 produced, corresponds fully to what is achieved with the automatic control. It remains to be noted that the diagram according to FIG. 5 only to illustrate the functionality of the invention Control device is used.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht jedoch nicht nur eine ladeluftdruckabhängige Steuerung der Füllung und eine Begrenzung der Füllung auf der Basis bestimmter, sich ändernder Betriebswerte der Maschine, sondern auch eine direkte Einflußnahme auf die Füllung, beispielsweise für Fälle, wenn die Maschine gestoppt werden soll. Zu diesem Zweck genügt es, denHowever, the device according to the invention not only enables control that is dependent on charge air pressure the filling and a limitation of the filling on the basis of certain changing operating values of the Machine, but also a direct influence on the filling, for example, in cases when the machine should be stopped. For this purpose it is sufficient to use the

ίο Füllungssollwert-Einstellhebel 32 in Nullfüllungsstellung zu bringen, wodurch die Füllungssollwert-Begrenzungseinrichtung 28 veranlaßt wird, einen entsprechenden Ausgangsdruck zu erzeugen, der, weil kleiner als der dem Ladeluftdruck entsprechende Druck, im Druckübersetzer 35 weiterverarbeitet und an den Regler 8 weitergeleitet wird, mit der Folge, daß diesem ein der Nullfüllung entsprechendes Pseudo-Füllungsmaximum vorgetäuscht wird, aufgrund dessen er augenblicklich das Füllungsgestänge 7 in entsprechende Nullfüllungsposition zurückbewegt. Auch dieser Regelfall zeigt besonders gut die vorteilhaften Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung auf.ίο Filling setpoint setting lever 32 in zero filling position to bring, whereby the filling setpoint limiting device 28 is caused to a corresponding To generate output pressure, which, because less than the pressure corresponding to the charge air pressure, im Pressure booster 35 is processed further and forwarded to the controller 8, with the result that this one the pseudo-filling maximum corresponding to the zero filling is simulated, on the basis of which it is instantaneously the filling linkage 7 is moved back into the corresponding zero filling position. This rule also shows particularly well on the advantageous uses of the control device according to the invention.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Regelung der den Zylindern einer aufgeladenen, insbesondere in einem Schiff installierten, Brennkraftmaschine durch Einspritzpumpen zuzuführenden Brennstoffmenge, umfassend einen von der Maschine angetriebenen Regler, der auf ein Füllungsgestänge einwirkt, an das die Regelstangen der Einspritzpumpen für eine Verdrehung der mit schrägen Steuerkanten versehenen Pumpenkolben angeschlossen sind, und der auf der Basis eingespeister, pneumatischer Sollwerte arbeitet, wobei dessen erster Eingang für Drehzahlregelung an einen Geber angeschlossen ist, der Druckluft mit einem dem Drehzahlsollwert entsprechenden Druck liefert, und dessen zweiter Eingang mit einer Einrichtung zur Füllungssteuerung verbunden ist, die einen dem Füllungssollwert entsprechenden pneumatischen Druck liefert, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Füllungssteuerung1. A device for regulating the amount of fuel to be supplied to the cylinders of a supercharged internal combustion engine, in particular installed in a ship, by injection pumps, comprising a controller driven by the machine, which acts on a filling linkage, to which the control rods of the injection pumps for a rotation of the inclined control edges provided pump piston are connected, and which works on the basis of fed, pneumatic setpoints, its first input for speed control is connected to a transmitter that supplies compressed air with a pressure corresponding to the speed setpoint, and whose second input is connected to a device for filling control, which supplies a pneumatic pressure corresponding to the filling setpoint, characterized in that
that the device for filling control — einen Startdruck-Simulator (20) aufweist, der beim Anlassen der Maschine bis Leerlauf- bzw. Grundlastdrehzahl an den zweiten Eingang (18) des Reglers (8) anschaltbar ist und letzterem Druckluft mit einem das Vorhandensein eines bestimmten Ladeluftdruckes vortäuschenden Druck für eine entsprechende Füllungsvorgabe liefert, und der außerdem - Has a starting pressure simulator (20) which when starting the machine up to idling or base load speed to the second input (18) of the Regulator (8) can be switched on and the latter compressed air with the presence of a certain charge air pressure provides simulated pressure for a corresponding filling specification, and that too — einen FüllungssoHwert-Geber (25) aufweist, der- Has a filling level encoder (25) which
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